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談?wù)勶L(fēng)機(jī)水泵變頻器的選型及應(yīng)用

　　摘要：隨著電子科技的迅猛發(fā)展，變頻器應(yīng)用越來越廣闊。鐵法能源公司水暖廠都對(duì)老、舊、雜的機(jī)電設(shè)備逐步進(jìn)行改造，變頻器的應(yīng)用已經(jīng)基本普及，以供暖車間換熱站為例，補(bǔ)水泵、循環(huán)泵都已實(shí)現(xiàn)變頻控制，在變頻器的應(yīng)用中，由于對(duì)變頻器的應(yīng)用與維護(hù)不當(dāng)，往往會(huì)引起變頻器不能正常運(yùn)行。甚至可能導(dǎo)致變頻器和機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致影響供暖、供熱效果，給單位和取暖個(gè)人帶來不必要麻煩。從對(duì)變頻器工作原理入手，以生產(chǎn)實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，通過系統(tǒng)運(yùn)行外觀現(xiàn)象分析完成參數(shù)正確設(shè)置，并根據(jù)運(yùn)行中的異?，F(xiàn)象積累了一些很有價(jià)值的故障排除經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒，具有很高的技術(shù)指導(dǎo)價(jià)值。
　　關(guān)鍵詞：供暖補(bǔ)水變頻器應(yīng)用故障診
　　1 風(fēng)機(jī)水泵變頻器的選型
　　所謂的變頻器選型也就是選擇變頻器的型號(hào)和安裝單位完成對(duì)變頻器控制的設(shè)計(jì)，同樣的變頻器主機(jī)，不同的控制設(shè)計(jì)，就有不同的工作效果。2000年水暖廠十號(hào)換熱站選用了沈陽住友公司的變頻器補(bǔ)水裝置，他們采用了SAMCO-VM05變頻器，面操器是DHC-2000系列微機(jī)供水控制器，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160L-2，功率為18.5KW、額定電壓380V、額定電流35.5A，該設(shè)備運(yùn)行中是由供暖管網(wǎng)壓力反饋到遠(yuǎn)傳壓力表上的機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，遠(yuǎn)傳壓力表由DHC-2000面操器提供直流電壓（0-5v），遠(yuǎn)傳壓力表上可變電阻靠壓力變化產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力來改變電流變化大小，信號(hào)輸入面操器的微機(jī)與整定壓力進(jìn)行比較，比較后的電信號(hào)傳輸至變頻器控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而將壓力控制在所設(shè)定的壓力范圍內(nèi)。沈陽住友公司安裝的DHC-2000系列微機(jī)供水控制器優(yōu)點(diǎn)是，補(bǔ)水壓力平穩(wěn)，對(duì)管網(wǎng)無沖擊力，電動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)壓力跟蹤無級(jí)調(diào)速，這個(gè)控制器最大的特點(diǎn)是超壓自動(dòng)停車，保證供暖系統(tǒng)不受超壓威脅，原理如圖1。
　　2001年水暖廠九號(hào)換熱站安裝了變頻補(bǔ)水裝置，為三墾SAMCO-VM05型變頻器，安裝廠家大連四方自控有限公司采用WP-D80PID型面板操作器調(diào)節(jié)器控制，同樣控制相同型號(hào)的補(bǔ)水泵電機(jī)，運(yùn)行狀態(tài)與性能明顯差于沈陽住友公司安裝的變頻補(bǔ)水裝置。
　　大連四方工程有限公司的變頻補(bǔ)水裝置，運(yùn)行中壓力反映速度慢，經(jīng)常出現(xiàn)瞬間超壓，并且沒有超壓保護(hù)，非常影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能，其原理如圖1、2，因此變頻補(bǔ)水裝置選型非常重要，它對(duì)供暖系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。
　　2 風(fēng)機(jī)水泵變頻器的應(yīng)用
　　為適應(yīng)供暖系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，我們對(duì)變頻器有些參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際作了合理修正，使變頻器工作在接近我們生產(chǎn)實(shí)際的理想狀態(tài)。
　　2.1 上限頻率的調(diào)整
　　由于我們使用的電動(dòng)機(jī)不是與變頻器配套的電動(dòng)機(jī)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果全頻50Hz運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行聲音異常，對(duì)電動(dòng)機(jī)的使用壽命有所損傷。對(duì)于三懇SAMCO-VM05變頻器，輸入編碼cd006即可改變所需要的頻率，當(dāng)把頻率限制在45Hz時(shí)，電動(dòng)機(jī)的聲音趨于正常，電動(dòng)機(jī)的使用壽命也會(huì)延長(zhǎng)。
　　2.2 偏置頻率的調(diào)整
　　水暖廠新九號(hào)換熱站投入運(yùn)行時(shí)，屢次出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)還未啟動(dòng)變頻器，在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中就出現(xiàn)過載現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)出廠時(shí)將偏置頻率設(shè)定為2Hz，變頻器在接到運(yùn)行指令但未給出調(diào)頻信號(hào)之前，受控電動(dòng)機(jī)將一直接收2Hz的低頻運(yùn)行指令無法啟動(dòng)，經(jīng)測(cè)定該電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，堵轉(zhuǎn)電流經(jīng)達(dá)到120A，約為電動(dòng)機(jī)額定電流的4倍，變頻器過載保護(hù)動(dòng)作屬于正常，改變配置時(shí)，輸入編碼cd054顯示屏上出現(xiàn)2Hz，將其改為0Hz時(shí)，電動(dòng)機(jī)可正常啟動(dòng)。
　　2.3 加減速時(shí)間設(shè)定
　　水暖廠新九號(hào)換熱站變頻補(bǔ)水裝置反映速度特別慢，也就是電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間和減速時(shí)間慢，有時(shí)實(shí)際壓力已超過設(shè)定0.05MP，才開始減速，這樣會(huì)造成功能系統(tǒng)超壓，所以必須改變變頻器的反映速度，原設(shè)定cd018=50，cd019=5秒，加速斜率被設(shè)定為10Hz/秒?，F(xiàn)改為cd018=50，cd019=5秒，減速也如此改動(dòng)，使變頻器反映速度加快，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的靈敏性。
　　3 故障診斷
　　變頻器擁有較強(qiáng)的故障自診斷功能，對(duì)變頻器內(nèi)部整流、逆變部分、CPU及外圍通訊與電動(dòng)機(jī)等故障進(jìn)行保護(hù)，變頻器在保護(hù)跳閘復(fù)位前，將一直顯示故障代碼，根據(jù)故障代碼確定故障原因，可縮小故障查找范圍，大大的減少故障查找時(shí)間。
　　3.1 外部故障查找與排除
　　水暖廠供暖換熱站新、老九號(hào)站均由大連四方自控工程有限公司安裝變頻補(bǔ)水裝置，每年維修人員對(duì)變頻器進(jìn)行清掃除塵兩次，用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行內(nèi)部和外部除塵清掃，一次老九號(hào)站變頻器清掃后，試運(yùn)行時(shí)變頻器顯示0Hz故障，經(jīng)查閱資料得知為外部故障引起的無輸入指令造成的，檢查發(fā)現(xiàn)接線端子DCM1松脫所致，該DCM1端子是變頻器的啟動(dòng)開關(guān)接線端子，連接擰緊后變頻器工作正常。
　　3.2 過電流故障查找與排除
　　新、老九號(hào)換熱站變頻器在運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)自停車，顯示器上顯示OCA，經(jīng)查明是運(yùn)行中過電流，多方查找故障原因發(fā)現(xiàn)過流保護(hù)繼電器動(dòng)作，復(fù)位后變頻器恢復(fù)正常，然而此后仍然多次出現(xiàn)此問題，經(jīng)深入檢查發(fā)現(xiàn)是過流繼電器電流值調(diào)節(jié)過小所致，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定電流新九號(hào)站是30A、老九號(hào)站是35.5A。將該繼電器調(diào)到38A時(shí)，以后沒再出現(xiàn)此故障。我們知道，采用多泵并聯(lián)只能實(shí)現(xiàn)分階段變流量調(diào)節(jié)，沒有完全解決能量浪費(fèi)的問題，最節(jié)能的運(yùn)行方式是采用變流量系統(tǒng)，變頻調(diào)速水泵是實(shí)現(xiàn)變流量的理想方式。由于變頻泵，其余的是工頻泵。當(dāng)系統(tǒng)流量由零開始增加時(shí)，變頻泵啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速隨流量繼續(xù)增加，則某一臺(tái)工頻泵啟動(dòng)并在額定狀況下運(yùn)行，變頻泵負(fù)擔(dān)流量減少，又轉(zhuǎn)入變頻運(yùn)行狀態(tài)。如此，便可以實(shí)現(xiàn)流量的無級(jí)調(diào)節(jié)，同時(shí)變頻器容量最小，造價(jià)最低。而實(shí)際上，由圖2可以看出，當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速低至一定值，水泵性能曲線在A-A以下，它是無法和以額定轉(zhuǎn)速n1運(yùn)行的工頻泵并聯(lián)運(yùn)行的，因?yàn)榇藭r(shí)工頻泵的揚(yáng)程H1大于變頻泵的揚(yáng)程H2，這時(shí)有工頻泵超負(fù)荷工作，變頻泵發(fā)生空轉(zhuǎn)，不輸出流體，在那兒空耗能量，如果兩泵的揚(yáng)程差相差很大，甚至有可能燒壞電機(jī)，這就是“大吃小”現(xiàn)象。
　　3.3 輸出缺相故障查找與排除
　　2008年新九號(hào)站補(bǔ)水泵運(yùn)行時(shí)，變頻器經(jīng)常出現(xiàn)OPEN的顯示，經(jīng)查說明書為輸出缺相，我們對(duì)電動(dòng)機(jī)及電纜進(jìn)行了測(cè)試，都未發(fā)現(xiàn)問題。在2009年夏季檢修時(shí)對(duì)補(bǔ)水泵負(fù)載電纜絕緣進(jìn)行測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)電纜各線對(duì)地絕緣均為0.3M%R，絕緣值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于安全界限，經(jīng)請(qǐng)示批準(zhǔn)更換，更換后OPEN故障排除，原因是電纜中間存在接頭，由于電纜防水做的不好，引起潮濕，運(yùn)行中發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，造成電纜虛斷。
　　4 結(jié)束語
　　變頻器的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)于變頻器的應(yīng)用與維護(hù)要求越來越高，作為變頻器維修人員，不光要會(huì)使用變頻器，還應(yīng)會(huì)查找故障，能處理的故障要自己處理。所以要求維修人員要不斷地學(xué)習(xí)有關(guān)變頻器及PLC的新知識(shí)，以適應(yīng)于當(dāng)前電子科技發(fā)展的需要。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]曾允文.變頻調(diào)速技術(shù)基礎(chǔ)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
　　[2]《SANKEN通用型變頻器SAmco—vm05》說明書[S].2009.12.

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